alignof 和 alignas C++ 关键字的实际用例

Question

我刚刚了解alignof和alignasC ++的关键字，但我不敢去想如果开发者希望使用这些关键字的任何实际的案例。

有人知道这些关键字的任何实际用例吗？

Answer 1

alignas说明符的一个常见用例是您希望通过队列（例如，事件或任务队列）在不同线程之间传递多个对象同时避免错误共享的场景。当多个线程实际访问不同的对象时，它们会竞争同一个缓存行，从而导致错误共享。由于性能下降，这通常是不可取的。

例如——假设缓存行大小为64字节——给定以下Event类：

struct Event {
   int event_type_;
};

的对齐方式Event将对应于其数据成员 的对齐方式event_type_。假设 的对齐int是4个字节（即alignof(int)计算结果为4），那么最多16 个 Event对象可以放入单个缓存行。所以，如果你有一个像这样的队列：

std::queue<Event> eventQueue;

当一个线程将事件推送到队列的后面，而另一个线程从前面拉取事件时，我们可能会让两个线程竞争同一个缓存行。但是，通过正确使用说明alignas符 on Event：

struct alignas(64) Event {
   int event_type_;
};

这样，Event对象将始终在缓存行边界上对齐，以便缓存行Event最多包含一个对象。因此，当访问不同的Event对象时，两个或多个线程永远不会竞争同一个缓存行（如果多个线程正在访问同一个Event对象，它们显然会竞争同一个缓存行）。